ศึกษาความไวที่สูงขึ้นเพื่อวิเคราะห์สารกำจัดศัตรูพืชตกค้างในอาหารโดยใช้ GC-MS/MS (1) | หมายเหตุการใช้งาน

บทนำ

การวิเคราะห์สารกำจัดศัตรูพืชที่ตกค้างในอาหารจำเป็นต้องมีการแยกและการตรวจจับปริมาณสารกำจัดศัตรูพืชเป้าหมายที่มีอยู่ในเมทริกซ์ที่ซับซ้อน ดังนั้น เครื่องมือวิเคราะห์ที่ใช้สำหรับการตรวจวัดดังกล่าวจึงต้องมีประสิทธิภาพสูง วิธี GC-MS/MS มีประสิทธิภาพสำหรับการวิเคราะห์ส่วนประกอบต่างๆ ในเมทริกซ์ที่ซับซ้อนพร้อมกัน และปัจจุบันสถาบันการวิเคราะห์หลายแห่งใช้เป็นวิธีการวิเคราะห์ทั่วไป โดยปกติแล้ว ความไวในการตรวจจับอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับเครื่องมือวิเคราะห์ที่ใช้ แต่มีวิธีการต่างๆ มากมายเพื่อเพิ่มความไวของวิธีการวิเคราะห์แบบเดิมๆ เพื่อวัตถุประสงค์ในการเพิ่มความไว อาจมีประสิทธิภาพในการใช้วิธีการฉีดตัวอย่างที่แตกต่างจากวิธีการฉีดแบบแยกร้อนทั่วไปที่ใช้โดยทั่วไปใน GC และในตัวอย่างเหล่านี้ มีตัวอย่างจำนวนมากที่ใช้การฉีดในปริมาณมาก (LVI) เทคโนโลยี. หัวฉีดหลายโหมด (MMI ผลิตโดย Agilent) ที่ใช้ในการศึกษานี้ช่วยให้สามารถเลือกโหมดต่างๆ ได้ เช่น โหมดแยกความเย็นและโหมดระบายตัวทำละลาย นอกเหนือจากโหมดไม่แยกร้อนทั่วไป ขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ของการวัด อย่างไรก็ตาม มีตัวอย่างค่อนข้างน้อยสำหรับการใช้วิธีการฉีดแบบไม่แยกเย็นในการวิเคราะห์สารกำจัดศัตรูพืชที่ตกค้างในผลิตภัณฑ์อาหาร ในการศึกษานี้ เราเปรียบเทียบผลลัพธ์ของวิธีการฉีดแบบไม่แยกเย็นต่างๆ โดยใช้ MMI เพื่อปรับปรุงความไวในการตรวจจับ GC-MS/MS โดยการระงับการดูดซับและการสลายตัวเนื่องจากความร้อนของสารกำจัดศัตรูพืชเป้าหมายในทางเข้า GC

การทดลอง

1. เงื่อนไขตัวอย่าง

รีเอเจนต์มาตรฐาน :	สารละลายมาตรฐานผสมสารกำจัดศัตรูพืช PL-1, 2, 3, 4, 5, 6, 9, 10, 11, 12, 13 ผลิตโดย FUJIFILM Wako Pure Chemical Co.
ความเข้มข้นของตัวอย่าง :	เตรียมสารละลายมาตรฐานผสมสารกำจัดศัตรูพืชที่ 0.1, 0.5, 1, 2, 5, 10 และ 20 ppb
ปริมาณตัวอย่าง :	2 μL (+ 0.2 μL การฉีดร่วมของสารป้องกันสารวิเคราะห์ : SFA10mix ผลิตโดย Hayashi Pure Chemical Industry Co.)

2. เงื่อนไข GC

แก๊สโครมาโตกราฟี :	8890GC (Agilent Technologies, Inc.)
โหมดทางเข้า:	โหมดแยกร้อน/เย็น
อุณหภูมิขาเข้า (ไม่แยกร้อน) :	250 ° C
อุณหภูมิขาเข้า (เย็นแยก) :	60°C (0.01 นาที) → 320°C (200°C / นาที 10 นาที) → 60°C (200°C / นาที 0 นาที)
คอลัมน์ :	VF-5MS (ความยาว : 30 ม., เส้นผ่านศูนย์กลางด้านใน : 0.25 มม., ความหนาของฟิล์ม : 0.25 μm)
อุณหภูมิเตาอบ :	50°C (1 นาที) → 125°C (25°C / นาที 0 นาที) → 300°C (10°C / นาที 10 นาที)
อัตราการไหล :	1.0 มล./นาที (ไหลคงที่)

3. เงื่อนไข MS

แมสสเปกโตรมิเตอร์ :	JMS-TQ4000GC (บริษัท เจโอล จำกัด)
โหมดการวัด :	SRM
โหมด SRM:	โหมดความไวสูง
อุณหภูมิแหล่งกำเนิดไอออน :	280 ° C
อุณหภูมิอินเทอร์เฟซ :	300 ° C
กระแสไอออไนเซชัน :	50 ไมโครกรัม
แรงดันไฟฟ้าไอออไนเซชัน :	70 eV

JMS-TQ4000GC

ผลสอบ

จากส่วนประกอบ 292 ชิ้นที่เลือกสำหรับการวัด สามารถตรวจพบส่วนประกอบทั้งหมด 283 ชิ้นที่ 0.1 ppb โดยใช้โหมด hot splitless หน้าต่อไปนี้แสดงรายการชื่อสารประกอบและเวลาการเก็บรักษาของส่วนประกอบ 283 ชิ้นที่ตรวจพบได้ ส่วนประกอบเก้ารายการที่ตรวจไม่พบที่ 0.1 ppb โดยใช้วิธีทางเข้าร้อนแบบเดิม ได้แก่ procymidone, acetamiprid, halfenprox, imibenconazole, bifenox, flumiclorac pentyl, azoxystrobin, propaquizafop และ thiacloprid ในทางกลับกัน ส่วนประกอบเป้าหมายทั้งหมดสามารถตรวจจับได้ที่ 0.1 ppb โดยใช้ MMI ที่มีโหมดไม่แยกความเย็น รูปที่ 1 แสดงการเปรียบเทียบ EIC ของ imibenconazole, bifenox และ azoxystrobin ที่ 0.1 ppb เป็นตัวอย่างสำหรับส่วนประกอบที่ตรวจไม่พบด้วยหัวฉีดแบบ hot splitless เพื่อยืนยันผลกระทบของการใช้โหมด cold splitless ต่อความไว จึงได้คำนวณอัตราส่วนพื้นที่พีค (เย็น/ร้อน splitless) สำหรับส่วนประกอบ 283 ชิ้นซึ่งสามารถตรวจจับ 0.1 ppb ในทั้งสองโหมด และพล็อตกระจายของอัตราส่วนที่จัดเรียง ตามเลขสารประกอบ (เวลาคงตัว) แสดงในรูปที่ 2

สารกำจัดศัตรูพืชเป้าหมาย (หมายเลข 1 ถึง 150)

ลำดับ	ชื่อผสม	RT
1	อัลดอกซีคาร์บ (สลายตัว)	5.73
2	กพท	7.98
3	เมวินฟอส 1+2	8.70
4	อะซิเฟต	8.81
5	ไนโทราพีริน	9.05
6	เอตริเดียโซเล	9.06
7	เมธาคริฟอส	9.50
8	คลอโรเนบ	9.66
9	ไอโซโปรคาร์บ	9.98
10	XMC	10.26
11	โอเมโทเอต	10.63
12	เทคนาซีน	10.68
13	เฟโนบูคาร์บ	10.74
14	โพรพ็อกเซอร์	10.77
15	โพรพาคลอร์	10.80
16	คลอเรทอกซีฟอส	10.86
17	diphenylamine	11.05
18	เอโธโพรฟอส	11.07
19	เอทาลฟลูราลิน	11.14
20	Trifluralin	11.30
21	คลอโรพรัม	11.31
22	เบนฟลูราลิน	11.36
23	ไดโครโตฟอส	11.36
24	เบนดิโอคาร์บ	11.45
25	โมโนโครโทฟอส	11.53
26	คาดูซาฟอส	11.60
27	โฟเรต	11.71
28	เฮกซาคลอโรเบนซีน	11.98
29	ไดเมโทเอต	12.11
30	ไดโคลแรน	12.15
31	คาร์โบฟูราน	12.19
32	ซิมาซีน	12.23
33	อาทราซีน	12.33
34	โพรพาซีน	12.41
35	โคลมาโซน	12.41
36	ควินโตซีน	12.48
37	โพรเพแทมฟอส	12.51
38	เทอร์บูฟอส	12.58
39	ไซยาโนฟอส	12.61
40	โปรไพซาไมด์	12.66
41	ไดอะซิโนน	12.67
42	ฟอสฟามิดอน 1	12.72
43	ไพโรควิลอน	12.83
44	ไพริเมทานิล	12.85
45	เทฟลูทรีน	12.90
46	โปรไฮโดรจัสมอน 1	12.90
47	ไดซัลโฟตอน	12.94
48	อิซาโซฟอส	12.94
49	เทอร์บาซิล	12.98
50	ทดลอง	13.10

ลำดับ	ชื่อผสม	RT
51	δ-BHC	13.16
52	พิริมิคาร์บ	13.20
53	โปรไฮโดรจัสมอน 2	13.22
54	ไอโปรเบนฟอส	13.23
55	ออกซาเบทรินิล	13.26
56	เบนอกซาคอร์	13.38
57	ฟอร์มไธออน	13.40
58	ฟอสฟามิดอน 2	13.48
59	เบนฟูเรเสท	13.54
60	ไดโคลเฟนธิออน	13.55
61	ไดเมทามิด	13.59
62	propanil	13.62
63	อะซิโตคลอร์	13.64
64	โบรโมบิวไทด์	13.68
65	คลอโรไพริฟอส-เมทิล	13.70
66	เมตริบูซิน	13.71
67	สไปร็อกซามีน 1	13.76
68	วินโคลโซลีน	13.77
69	อลาคลอร์	13.84
70	พาราไธออนเมทิล	13.84
71	Tolclofos-เมทิล	13.85
72	ซิเมริน	13.92
73	เมเฟนอกซาม	13.95
74	อเมทริน	13.98
75	คาร์บาริล	13.98
76	โปรเมทรีน	14.02
77	เฟนคลอฟอส	14.04
78	เฮปทาคลอ	14.06
79	พิริมิฟอส เมทิล	14.21
80	สไปร็อกซามีน 2	14.28
81	เทอร์บูทริน	14.28
82	เฟนิโทรไธโอน	14.31
83	เอโธฟูมาเซท	14.32
84	1-แนฟทิลอะซีตาไมด์	14.34
85	โบรมาซิล	14.38
86	malathion	14.43
87	เอสโปรคาร์	14.47
88	เมโทลาคลอร์	14.59
89	ไดเอโทเฟนคาร์บ	14.59
90	chlorpyrifos	14.61
91	ควิโนคลามีน	14.62
92	(Z)-ไดเมทิลวินฟอส	14.66
93	เบนธีโอคาร์บ	14.67
94	ไซยานาซีน	14.69
95	เฟนโพรพิมอร์ฟ	14.70
96	เฟนธิออน	14.70
97	ฟลูเฟนาเซต	14.71
98	คลอทัลไดเมทิล	14.72
99	ไอโซเฟนฟอสออกซอน	14.75
100	parathion	14.78

ลำดับ	ชื่อผสม	RT
101	ยาฆ่าแมลงชนิด	14.79
102	เตตราโคนาโซล	14.80
103	Triadimefonme	14.83
104	ไนโตรทอล ไอโซโพรพิล	14.85
105	ไดโคฟอล (สลายตัว)	14.97
106	ฟธาไลด์	15.07
107	โบรโมฟอส	15.08
108	ไดฟีนามิด	15.08
109	ฟอสไทอาเซต 1	15.11
110	ฟอสไทอาเซต 2	15.15
111	ทรานส์-คลอเฟนวินฟอส	15.23
112	เพนดิเมธาลิน	15.26
113	ฟิโพรนิล	15.28
114	ไดเมธาเมทรีน	15.36
115	ไอโซเฟนฟอส	15.39
116	เพนโคนาโซล	15.43
117	ซิส-คลอร์เฟนวินฟอส	15.45
118	อัลเลทริน 3+4	15.46
119	มีคาร์บอม	15.47
120	ไพริฟีน็อกซ์ 2	15.53
121	เฮปตะคลอร์อีพอกไซด์ (ไอโซเมอร์ A)	15.53
122	ออกซีคลอเดน	15.55
123	ฟีนโทเอต	15.56
124	ไดโคลไซเมต 1	15.57
125	ควินอลฟอส	15.59
126	เฮปตะคลอร์อีพอกไซด์ (ไอโซเมอร์ B)	15.63
127	เมโธพรีน	15.65
128	ไตรอะดิมีนอล 1	15.67
129	ลดขนาด	15.70
130	ไตรฟลูมิโซล	15.70
131	thiabendazole	15.72
132	โซซาไมด์ (ย่อยสลาย)	15.76
133	ไตรอะดิมีนอล 2	15.81
134	โบรโมฟอส เอทิล	15.86
135	โพรพาฟอส	15.88
136	ไดโคลไซเมต 2	15.89
137	เมทิดาธีออน	15.90
138	เตตระคลอร์วินฟอส	15.97
139	คลอเบนไซด์	15.97
140	ทรานส์-Chlordane	15.99
141	บิวทาคลอร์	16.00
142	ไพริฟีน็อกซ์ 1	16.02
143	สารแพคโคลบิวทราโซล	16.05
144	ฟีโนไทโอคาร์บ	16.06
145	บูตามิฟอส	16.17
146	เฟนามิโฟส	16.23
147	อิมาซาเมทาเบนซ์ เมทิล 1	16.24
148	ซิส-คลอร์เดน	16.24
149	อิมาซาเมทาเบนซ์ เมทิล 2	16.26
150	ฟลูตริโฟล	16.28

สารกำจัดศัตรูพืชเป้าหมาย (หมายเลข 151 ถึง 283)

ลำดับ	ชื่อผสม	RT
151	ฟลูโตลานิล	16.29
152	นาโพรพาไมด์	16.31
153	พรีติลาคลอร์	16.42
154	โพรไทโอฟอส	16.42
155	เฮกซาโคนาโซล	16.42
156	คลอโรเฟนสัน	16.42
157	ไอโซโพรไธโอเลน	16.44
158	โปรเฟโนโฟส	16.50
159	ออกซาไดอะซอน	16.52
160	ไทรบูฟอส	16.59
161	แฟลมพร็อปเมทิล	16.59
162	พี,พี-ดีดีอี	16.60
163	ยูนิโคนาโซล พี	16.61
164	ออกซีฟลูออร์เฟน	16.62
165	มายโคลบูทานิล	16.65
166	ไตรซีคลาโซล	16.65
167	บูพิริเมท	16.66
168	เครโซซิม - เมทิล	16.67
169	ฟลูซิลาโซล	16.68
170	บูโพรเฟซิน	16.70
171	ดีลดริน	16.78
172	อิมิเบนโคนาโซล เดเบนซิล	16.80
173	คาร์บอกซิน	16.80
174	อะซาโคนาโซล	16.84
175	คลอร์ฟีนาปีร์	16.85
176	ไอโซซาไธโอน	16.92
177	ฟีโนซานิล	17.01
178	ไซโปรโคนาโซล 1+2	17.05
179	1,1-ไดคลอโร-2,2-บิส (4-เอทิลฟีนิล) อีเทน	17.05
180	ฟลูเฟนไพร์เอทิล	17.07
181	ไพริมิโนแบค เมทิล 1	17.12
182	คลอโรเบนซิเลต	17.20
183	เอนดริน	17.21
184	เฟนซัลโฟไธออน	17.24
185	ชาติพันธุ์	17.33
186	ฟลูอะคริไพริม	17.37
187	ออกซาไดซิล	17.37
188	พี,พี-DDD	17.41
189	โอ พี-ดีดีที	17.46
190	เมโปรนิล	17.61
191	ไตรอาโซฟอส	17.64
192	คาร์เฟนทราโซน เอทิล	17.73
193	ไตรฟล็อกซีสโตรบิน	17.79
194	แฟมเฟอร์	17.79
195	อะซาเมธิโฟส	17.79
196	เบนาแลกซิล	17.82
197	นอร์ฟลูราซอน	17.91
198	ไพริมิโนแบค เมทิล 2	17.93
199	ไพราฟลูเฟน - เอทิล	17.95
200	โพรพิโคนาโซล 1	17.97

ลำดับ	ชื่อผสม	RT
201	เอดิเฟนฟอส	17.97
202	ควินอ็อกซีเฟน	18.01
203	เลนาซิล	18.06
204	โพรพิโคนาโซล 2	18.07
205	เอนโดซัลแฟนซัลเฟต	18.11
206	พี พี-ดีดีที	18.12
207	เฮกซาซิโนเน่	18.21
208	เทนนิลคลอร์	18.29
209	ไดฟลูเฟนิกัน	18.32
210	ไดโคลอฟ เมทิล	18.33
211	โปรปาร์กิต 1+2	18.34
212	เรสเมธริน1	18.34
213	เตบูโคนาโซล	18.36
214	ปิเปอโรนิล บิวทอกไซด์	18.41
215	เรสเมธริน2	18.45
216	เมเฟนไพร์ ไดเอทิล	18.58
217	โซซาไมด์	18.61
218	อีพ็อกซิโคนาโซล	18.62
219	ไพริบูติคาร์บ	18.65
220	ไพริดาเฟนไทออน	18.79
221	ไอโปรไดโอน	18.79
222	ไบเฟนทริน	18.88
223	ฟอสเมท	19.00
224	EPN	19.00
225	พิโคลินาเฟน	19.00
226	ไปป์โรฟอส	19.01
227	โบรโมโพรพิเลต	19.02
228	อีทอกซาโซล	19.06
229	เฟนโปรพาทริน	19.10
230	เมทอกซีคลอ	19.12
231	เฟนามิโดน	19.18
232	เตบูเฟนปีราด	19.19
233	อนิโลโฟส	19.28
234	ฟูราไธโอคาร์บ	19.35
235	ฟีโนทริน 1	19.36
236	ฟีโนทริน 2	19.47
237	เตตระไดฟอน	19.56
238	โฟซาโลน	19.63
239	ไตรติโคนาโซล	19.65
240	ไซฮาโลทริน 1	19.67
241	อะซินฟอส - เมทิล	19.75
242	Cyhalofop บิวทิล	19.76
243	ไพริพรอกซีเฟน	19.77
244	ไซฮาโลทริน 2	19.84
245	เมเฟนาเซท	19.90
246	อะครินาทริน	19.95
247	ไพราโซฟอส	20.08
248	เฟนาริมอล	20.22
249	ไพราโคลฟอส	20.41
250	เฟน็อกซาพร็อป เอทิล	20.45

ลำดับ	ชื่อผสม	RT
251	สไปโรดิโคลเฟน	20.63
252	บิเทอร์ทานอล 1	20.69
253	ทรานส์-เพอร์เมทริน	20.71
254	บิเทอร์ทานอล 2	20.80
255	ซิส-เพอร์เมทริน	20.83
256	ฟลูควินโคนาโซล	20.91
257	พีริดาเบน	20.91
258	โปรคลอราซ	20.97
259	คาเฟนสโตรล	21.20
260	ไซฟลูทริน 1	21.23
261	เฟนบูโคนาโซล	21.30
262	ไซฟลูทริน 2	21.32
263	ไซฟลูทริน 3+4	21.42
264	ไซเพอร์เมทริน1	21.56
265	ไซเพอร์เมทริน2	21.66
266	ฟลูไซทริเนต 1	21.70
267	บอสคาลิด	21.73
268	ไซเพอร์เมทริน 3+4	21.76
269	ฟลูไซทริเนต 2	21.90
270	อีโทเฟนโปร็อกซ์	21.90
271	ฟลูริโดน	22.19
272	เฟนวาเลเรต 1	22.56
273	ฟลูมิออกซาซิน	22.60
274	ฟลูวาลิเนท 1	22.63
275	ฟลูวาลิเนท 2	22.72
276	เฟนวาเลเรต 2	22.81
277	ไดฟีโนโคนาโซล 1	23.19
278	ไดฟีโนโคนาโซล 2	23.26
279	เดลทาเมทริน	23.53
280	ฟาม็อกซาโดน	24.11
281	Tolfenpyradpy	24.18
282	ซินิดอนเอทิล	25.14
283	ฟลูไทอะเซต เมทิล	25.60

Fig.1

รูปที่ 1 การเปรียบเทียบ EIC ที่ 0.1 ppb (ไม่แยกร้อน / เย็น)

Fig.2

รูปที่ 2 แผนภาพกระจายอัตราส่วนพื้นที่ของสารกำจัดศัตรูพืชที่วัดได้ (เย็น / ร้อน)

ด้วยการใช้วิธีการไม่แยกความเย็น อัตราพื้นที่สูงสุดสำหรับส่วนประกอบในช่วงครึ่งแรกของช่วงเวลาการเก็บรักษาจะเพิ่มขึ้น 1.5 ถึง 2 เท่า นอกจากนี้ ส่วนประกอบหลายอย่างที่อยู่ใกล้กับช่วงกลางของช่วงเวลาการเก็บรักษายังมีอัตราส่วนพื้นที่เพิ่มขึ้นประมาณ 5 ถึง 10 เท่า สารประกอบเหล่านี้สันนิษฐานว่าเป็นส่วนประกอบที่ประสบกับผลการปราบปรามขนาดใหญ่ที่เกิดจากการสลายตัวของสารประกอบในช่องฉีด GC ในทำนองเดียวกัน ยิ่งส่วนประกอบที่มีจุดเดือดสูง (ช่วงเวลาการกักเก็บสูง) อัตราส่วนพื้นที่ก็จะยิ่งเพิ่มขึ้น (สูงสุด 17 เท่า) ผลลัพธ์เหล่านี้น่าจะเกิดจากการรวมกันระหว่างการระงับการสลายตัวและการดูดซับภายในทางเข้าขณะใช้โหมดแยกความเย็น ในการศึกษานี้ ไม่มีส่วนประกอบใดที่ความไวลดลง (อัตราส่วนพื้นที่ < 1) เนื่องจากการใช้โหมด cold splitless เมื่อเปรียบเทียบกับโหมด hot splitless ทั่วไป

สรุป

การศึกษานี้แสดงให้เห็นว่าการฉีดแบบไม่แยกเย็นโดยใช้ MMI ช่วยปรับปรุงความไวของการวิเคราะห์สารกำจัดศัตรูพืชโดย GC-MS/MS เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการฉีดแบบไม่แยกร้อนแบบดั้งเดิม นอกจากนี้ ส่วนประกอบจำนวนหนึ่งแสดงการปรับปรุงอย่างมากในความไวในช่วงเวลาการกักเก็บช่วงกลางถึงช่วงปลาย ซึ่งน่าจะเกิดจากการกดการสลายตัวด้วยความร้อนและการลดการดูดซึมในทางเข้าให้เหลือน้อยที่สุดเมื่อใช้วิธีการแยกแบบเย็น ผลลัพธ์เหล่านี้แสดงให้เห็นว่าวิธีการฉีดแบบไม่แยกเย็นโดยใช้ MMI มีประสิทธิผลในการปรับปรุงความไวของสารกำจัดศัตรูพืช GC-MS/MS โดยรวม

PDF (577.6 KB)

การแก้ปัญหาตามสาขา

อาหาร / พืช

รายการสินค้า ที่เกี่ยวข้อง

JMS-TQ4000GC ทริปเปิล ควอดรูโพล แมส สเปกโตรมิเตอร์

กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนทั่วไป

เครื่องวัดสเปกตรัมเรโซแนนซ์แม่เหล็กทั่วไป

สเปกโตรมิเตอร์มวลทั่วไป

การศึกษาความไวที่สูงขึ้นเพื่อวิเคราะห์สารกำจัดศัตรูพืชตกค้างในอาหารโดยใช้ GC-MS/MS (1)